智能建筑雷电防护设计
智能建筑综合防雷技术及施工措施
浅谈智能建筑综合防雷技术及施工措施【摘要】随着科学技术的发展，电子信息技术越来越广泛的应用在建筑工程领域中，也促使了众多智能建筑结构的涌现。
智能建筑是目前建筑领域中一项极为热门的话题，其在施工中有着系统设备繁多、线路多且极为复杂、微电子设备众多、防护能力薄弱的特点，因此在目前的工程项目中，做好防雷保护技术是一个极为关键的话题，也是整个工程领域中亟待解决的难点。
本文就智能建筑综合防雷技术以及施工方法进行分析，提出了有关工作要点和注意事项，以供同行工作参考。
【关键词】智能建筑；综合防雷；施工技术；微电子在现代化城市建设中，智能建筑已成为一个众所周知的话题，也是建筑也发展的主流趋势。
然而，由于智能建筑与普通建筑结构相比较，存在着电气设备多、电气线路复杂、自动化和智能化技术高的优势，其为人们生活提供了重大优势，同时也造成了建筑防雷功能的削弱和降低。
因此，在目前的建筑工程项目中，我们必须要高度重视智能建筑的防雷技术，不断改进和完善施工措施，从而保障智能建筑综合防雷技术，使得整个技术体系能够达到相关工作标准和相关工作体系要求。
1.智能建筑防雷分析随着科学技术的发展，我国智能建筑方兴未艾，施工数量和施工估计莫不断扩大。
其中各种电气设备的使用量也日益增多，其中包含了大量的电子设备与计算机系统。
这些电子设备与计算机系统的应用都是以集成电路芯片和雷压能力较弱的设备为主的，其对于干扰要求极低，最怕的就是在工作中受到一定的雷击。
而在当前，我国每年由于雷击而造成的建筑物内部的电气设备的破坏时有发生，造成了巨大的经济损失和社会不良影响。
1.1智能建筑分析智能建筑主要指的是以建筑物为基础，以楼宇自动化、通讯自动化和办公自动化三个子系统继承的一个综合性建筑结构体系，也是当前建筑工程项目中最受人们关注和重视的一个环节。
智能化建筑在目前的建筑工程体系中，主要是在建筑物内部设置大量的电子设备、计算机和网络，一旦受到外界影响，必然造成设备的损坏、数据的丢失和设备运行的事物等，造成了整个电气设备出现了综合性的设施流程。
智能建筑中防雷接地系统的设计
网络接 地 等几 种情 况 。 为 了达到 接地 电 阻 ， 为埋 入 地 中 的金 属 件 人 如 ２５ ０ｍｍ×２５ ０ ｍｍ × ０ ｍ 角 钢 等 称 为人 ０ ０ ５ ｍ
２ １２ ．．
接 地 系统 设 计
在控 制 中 心 的 接 地 系 统 建 设 中 要 注 意 以下
一
范》 Ｇ ８ ０ ． —２ ０ 《 至低 压 配 电系统 的浪 、 Ｂ１８２ １ Ｏ ２ 接 涌保 护器 》 Ｇ ０ ７ － １９ ｛ 、 Ｂ５ １４ ９ ３ 电子计 算 机机 房设
计 规 范 》、 Ｂ ９６ — １８ 《 算 站 场 站 安 全 要 Ｇ ３ １ ９８ 计 求》、 Ｊ１—２０ 《 Ｊ ６ Ｏ８ 民用 建筑 电气设 计规 范》、Ａ Ｇ Ｇ １３ １９ ｛ 算 机 信 息 系 统 防 雷 保 护 器 》 ＩＣ ７ － ９８ 计 、Ｅ ６３２ 雷 电 电 磁 脉 冲 的 防 护 》、Ｅ １４ —— １１ 《 ＩＣ ６６３１１
关键词 ： 智能建筑 ； 防雷； 接地系统； 浪涌保护器； 等电位联结
中图 分 类 号 ： 、 ８６ 文 献标 志码 ： Ｉ ５ Ｌ Ｂ 文章 编 号 ：１７ — ｌ （００ 】 ０ ８ ） ６ ４８ ７ ２ １） ２０ ３ ４４ ４
刘 丽 娜 （ ９Ｏ ） 女 ， １８ 一 ， 工 程 师 ， 事 智 能 建 从
几点 ：
工 接地 体 ； 作 接地 体 用 的 直接 与 大 地 接 触 的各 兼
金 属构 件 、 属 井管 、 筋 混 凝 土 构 筑 物 的基 础 ， 金 钢
（ ）接地 要采 取 联合 接 地 的原 则 ， 到 等 电 １ 做 位 联结 。 （ ）避雷 器 的 接 地 要 就 近 连 接 到 接 地 汇 集 ２
智能建筑综合防雷技术及施工措施论文
浅谈智能建筑综合防雷技术及施工措施【摘要】随着电子信息技术的快速发展，越来越多的智能建筑出现，智能建筑中系统设备繁多，线路比较多，微电子设备复杂，防护能力薄弱。
因此，智能建筑的防雷保护成为了一个越来越重要的课题。
【关键词】智能建筑；防雷技术；施工措施 1.雷击对智能建筑的危害对于智能建筑而言，除雷电直击外，最具破坏作用的是二次效应，由于雷电流变化梯度大，能产生强大的变电磁场，使周围的金属物产生感应电势和感应电流。
一方面严重地干扰无线、有线通讯；另一方面，一旦侵入微电子设备的信号入口，将使器件被击穿、烧毁，从而使网络瘫痪，设备报废。
由于电子设备的防护能力较弱，敏感的电子设备其所能承受的能量最多只达毫焦耳级，而雷击释放的能量达到数百兆焦耳，能量差别相当悬殊。
因此必须采取措施加以保护。
2.防雷设计基本原则（1）智能建筑物的防雷必须按综合防雷系统的要求进行设计，坚持预防为主，安全第一的指导方针，为确保防雷设计的科学性，在设计前应对现场雷电环境进行评估。
（2）智能建筑物的防雷宜考虑环境因素、雷电活动规律、建筑物内设备的重要性，发生雷灾后果的严重程度，分别采用相应的防护措施。
（3）智能建筑物的防雷应坚持全面规划、综合治理、优化设计、技术先进、经济合理、进行综合设计。
（4）智能建筑物内的微电子设备的防雷应采用直击雷防护、等电位连接、屏蔽、合理布线、共用接地系统和安装电涌保护装置等措施进行综合防护。
（5）智能建筑物内的微电子设备应根据所在地区雷暴等级，设备放置在不同的雷电防护区，以及系统对雷电电磁脉冲的抗扰度，采用不同的防护措施。
3.智能建筑综合防雷技术应用分析3.1引下分流影响引下分流影响是引下线对雷电分流效果的影响，引下线的粗细和数量直接影响分流效果。
引下线多，每根引下线通过的雷电流就会变小，其感应范围就小，引下线相互之间的距离不应超过规范中的规定，同时应在建筑物的中间部位增加均压环，以减小引下线的电感电压降，这样不仅可以分流，而且可以降低反击电压。
智能建筑的雷电防护措施
筑 金属物体 、 金 属装 置 、 建 筑 内 系统 、 进 出建 筑物 的
金属 管线应 与 防雷装 置做 防雷等 电位 连接 。外部 防
雷 装置与建 筑物 金属体 、 金属 装置 、 建 筑 物 内系 统 之 间， 还应满 足 间隔距 离的要求 。
主要是 由于雷 击发 生时 在 电源 和通信 线路 中感应 的
分 的保护 ， 显得 至关重 要 。
的 闪电电涌无 法满 足 要求 时 ， 也 应 采 取 防雷 击 电磁
脉 冲的措施 。需要 保护 的电子信 息 系统必须 采取 等
电位 连接与 接地保 护措施 。 智 能建 筑 的 防雷 技 术 措 施 见 图 １ 。 目前 ， 建 筑
雷 电及 浪 涌对 智 能建 筑 的危 害 形 式 主要有 ： 直 击雷、 静 电感 应 、 电磁 感 应 、 雷 电入 侵 波 、 地 电 位 反 击、 电磁 脉 冲辐 射 、 操 作 过 电压 和 静 电放 电 。在 智 能化 系统 的集成 运 行 后 ， 对 系统 和 设 备 造成 危 害 的大部 分并 不 是 直 击 雷 ， 而 是 雷 电 流 的 电磁 效 应 。
过 电流 、 过 电压 引起 的。一 方 面 由于 电子设 备 内部 结构高 度集 成化 ， 从而造 成设 备耐 压 、 耐过 电流 的水
平下 降 ， 对 雷 电的承受 能力下 降 ； 另一方 面 由于信号
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３一 Ｏ ４—２ ４ 作者简介 ： 楼 琦（ １ ９ ６ Ｏ 一） ， 男， 浙 江 杭 州人 ， 工程师 ， 从 事 自动化 技 术 工 作 。
物外部 防雷 系统设 计 执行 国家标 准 《 建 筑物 防雷 系 统设计 规范 （ Ｇ Ｂ ５ ０ ０ ５ ７ －２ ０ １ ０ ） 》 。各 类 防雷 建 筑
智能建筑弱电系统的雷电防护设计
的新 趋 势 得 到 了大 规 模 建 设 。智 能建 筑 以其 较 高 的科 技 含 量 、
自动 化程 度 以及 现 代 化 管 理 ， 为 人 类 营 造 了高 效 、 便 捷 以及 安
３ 智 能建筑 弱电系统 雷电防护设计
鉴 于智 能 建 筑 的 特 性 ， 必 须 要 对 其 弱 电 系 统 进 行 雷 电 防护 工 作 。众 多 的实 践 也 表 明 ， 只 有 采 取 有 效 的 雷 电 防 护 设 计 才 能 够 充 分 保 证 系 统 工 作 的稳 定 性 和 信 息 质 量 的有 效 保 持 、 人 员设 备 安 全 的 良好 保 护 。若 是 在 进 行 弱 电 系统 的接 地 措 施 的 实 施 时 没 有 采 用 正 确 的接 地 方 式 ， 则 会 导 致 弱 电 系 统 的 工 作 异 常 现象 的产 生 。 目前 ， 弱 电 系统 的 主 要 接 地 方 式 包 括 共 同接 地 方 式 以
筑 弱 电 系统 雷 电 防护 设 计 ， 供类似工程参考。
关键 词 ： 智能 建筑： 弱电系统 ： 防雷措施
０ 引 言
随着我国市场经济的不断发展 ， 智 能 化建 筑 作 为 建 筑 行 业
较 长 ，这 就 会 导致 雷 电流 在 泄 放通 道 阻抗 上 所 形 成 的 实 际压 降 将智 能 建 筑 的地 电位 在 很 大程 度 上 被抬 高 ， 从 而 产生 反 击现 象 。
３ ． １ 接地 系统 设计
接 地 系 统 主 要 可 以分 成 防雷 地 、 工作地 、 保护地 、 直流地 以 及屏 蔽 地 等 。 各 种 接 地 系 统 的 相 关 要 求 一 般 是 大 不 相 同 的 。 由
于防雷接地 问题是多种 多样 的， 若是处理 的不甚合适 ， 则 会 造 成严 重 的安 全 隐 患 产 生 。由 于智 能 建 筑 物 一 般都 会 受 到周 围环 境 以 及 建 筑 的 相 互 影 响 ，所 以 保 护 地 与 防 雷 地 都 是 分 不 开 的 ， 可 以采 用 大 楼 基 础 钢 筋 网作 为 共 同 接 地 体 并 使 用 统 一 的 接 地
智能建筑物的防雷防护设计
法。
要： 智能建筑物有大量耐压弱的 电子设备 ， 主要是 总结这类建筑物要划分不同的区域 ， 针对不同区域设计 防直击雷和防雷击电磁脉冲的方 ４； Ｄ ￣Ｓ －Ｐ
关键词 ： 防雷 区； 直击雷； 电磁脉冲 、 雷电波侵入 ； 屏蔽 ； 等
智能建筑物区别于传统的建筑物 ， 它是 信 ２２１ 有与智 能建 筑物组 合在一起 的大 ． 所 ． ４ 在智 能建筑物强 弱 电系统上加装 电浪 息 时代 的产 物 ， 计算机技术 、 讯技术 、 是 通 控制 尺寸金属物件 ，如屋顶金属表 面 、 面金属表 涌保 护器（Ｐ 立 Ｓ Ｄ） 技术 、多媒体信息技术与建筑 技术密切结合 的 面 、 混凝土 内钢筋和金属门窗框架 等金属物 ， 等 当雷 电直接击 中建 筑物时 预计最 大将 有 结晶 ， 随着信息技术 的发展 ， 信息网络 已经深入 电位连接在一起 ， 与防雷装置连接 ； 非框架建筑 ５ ％的雷 电流经过与建筑物外部相联接的各种 ０ 到国家的各个领域和部门 ， 信息安全 已经是 国 应 没 三 层 设 金 属 均 压 带 。 金属管线导体进入建筑 物内部 ，每个导体上承 家政治经济安全 的重要组 成部分 。智能建筑 的 ２ ． 所有进入 智能建 筑物 的外来 金属管 受 的电流等于总电流除以导体总数。如果导体 ．２ ２ 最大特点是 内部配备 了大量 的电子信 息系统。 道 、 电力线 、 线、 通讯 有线 电视线 、 计算机 网络线 被屏蔽 良好的金属管道包复 ，在计算时认为有 由于电子设备普遍存在着绝缘程度低 ，过电压 在在进入 Ｌ Ｚ Ｐ １区前做等 电位连接 ， 并接地。 ７ ％的电流被屏蔽 层分摊 。如果 要进 一步衰减 ０ 和过 电流耐受能力差 ， 对电磁干扰敏感等弱点 ， ３ Ｌ Ｚ１２ ｎ区防雷击 电磁脉冲屏蔽措 施 剩余 的 电流 ， Ｐ 、、 就要加 装 电浪 涌保护器 （Ｐ ） ＳＤ 系 旦智能建筑物受到直接雷击或其附近区域发 的 设 计 统 ，Ｐ Ｓ Ｄ系统 的雷 电过电压保护是建 立在建筑 生雷击 ， 雷电过电压 、 电流和脉冲电磁场会通 过 ３ 智 能建筑 物 Ｌ Ｚ 区内所 有电梯 轨道、 物接地 系统共用一个接地网 ，ｇ联合接地 的基 ． １ Ｐ１ 过供 电线 、 收天线 、 接 金属管道和空间辐射 等多 吊车 、 金属地板 、 金属 门框架 、 设施 管道 、 电缆桥 础上 ， 采用 Ｓ Ｄ（ Ｐ 正确选用 各类 Ｓ Ｄ对侵人大楼 Ｐ） 种途径侵入建筑物 内，威胁室内电子设备 的正 架 等内部导 电物要用金属导体如一 ０ ４ ４ Ｘ 扁钢 连 内计算 机 、 制终端及 网络数据线 、 控 信号线 、 传 常工作和安全运行 。 如果保护措施不当 ， 这些雷 为一体 ，其等电位连接要以最短路径连接到最 输设备 、 遥控 、 监控系统及无线 系统天馈线的雷 害轻则使 电子设备工作失灵 ， 重则使 电子设备 近 的等 电位连接带或其 它已经做 了等 电位连接 电过 电压进行抑制 ， 并对智能大厦出入缆线采 各导 电物之间一般要多次互相连接。 取屏蔽 、 永久性损坏 ， 智能建筑物作为社会信息系统 的 的金属物 ， 接地等措施 ， 可有效减少雷电对信号及 个点 ， 它将对整个社会 信息安全造成影响。 因 ３２对 于智能 建筑物 Ｌ Ｚ 、． ． Ｐ １ ２ｎ区 内安装 网络系统的侵害。 此 ，智能建筑防雷设计即要考虑建筑物本身的 信息系统的房间 ， 要做局部等 电位连接 ， 就是将 ５结束语 直击雷防护 ， 还必须高度重视雷 电电磁兼容性 。 信息 系统 的所有外露导 电物 ，如各种箱体 、 壳 如何减少雷害确是一个整体的 、 面的问 全 在执行 国家防雷规 范和结合 大量防雷工程 实践 体 、机架 等金属组件要采用 ｓ 型星型结 构和 Ｍ 题 ， 智能建筑物防雷是采取防治的办 法， 只有将 经验 的基础上 ，对智能建筑物的防雷防护设计 型网型结构作为局部等 电位连接为一体 ，并与 防 雷 问题 从 各 个 方 面 加 以 解 决 ，按 照 联 合 接 地 总 等 电位 连 接 。 均压等电位 的理论 、 避雷针的保护半径 、 浪涌 电 要点做以下阐述： １根据《 建筑 物防雷设计 规范） Ｂ ０ ５ — ） ５０７ Ｇ 流就近疏导分流 、内 缆的屏蔽接地和通信 电 线 ２０ ， 能建筑物 防雷区 的划分 ０ ０智 源及信号线的雷 电过 电压多级保护 的原则 ， 正 确选 择雷 电过电压保护器件和防雷方 案 ｆ 根据 １ ＰＯ ． Ｌ Ｚ Ａ区 ： 区内的各物体都 可能遭 １ 本 到直接雷击 和导走全部雷 电流；本 区内的电磁 年雷暴 日、海拔 高度、环境因素做出选择和考 场 强 度 没有 衰 减 。 虑）进行整体的 、 ， 综合的雷电防护 ， 才能有效减 少雷害。 １ Ｐ Ｏ ． Ｌ Ｚ Ｂ区 ：本区内的各物体不可能遭 ２ 到大于所选滚球半径对应 的雷电流直接 雷击 ， 本区内的电磁场强度没有衰减 。 （ 上接 ２ ８页】 型向专家系统型的转变，养护 ４ １ Ｐ 、…ｎ区：本区内的各物体不可 ． Ｌ ｚｌ２ ３ Ｓ型 等 电位 连 接 网络 质量评价标准从 ‘ 好路率”指标向 综合服务水平 可用于相对较小 、限定于局部 的系统 ， 当 指标的转变。建立和完善高速公路养护管理数据 能遭直接雷击 ， 流经各导体 的电流 比 ＬＺ Ｂ区 ＰＯ 还小 ； 本区内的电磁场强度可能衰减 ， 但取决 于 采用 ｓ 型等 电位连接 网络时 ， 息系统 的所有 库 ， 信 充分发挥路面管理信息 系统 （Ｍ ） Ｐ Ｓ 、桥梁 金属组件， 除等 电位连接点外 ， 应与共用 接地系 管理信息系统 （ＭＳ 屏蔽措施。 Ｂ ）及养护维修工程专家决策 ２ＬＺ Ｐ Ｏ区 的 防雷 设 计 统的各组件有大于 Ｉ Ｋ １ ／０ ｓ的绝缘 。而 系统 的主 导作 用 ；采 用 国 际通行 的服 务类 行 业星 Ｏ Ｖ、． ５ １ ２ ｘ ２１ ． 防直击雷 ： 由于 Ｌ Ｚ Ａ区和 Ｌ Ｚ Ｂ区 且所有设施 管线和 电缆最好从 Ｅ Ｐ处附近进 级评价标准，对高速公路的使用能力与服务水平 ＰＯ ＰＯ Ｒ 没有界面 ， 智能建筑物 Ｌ Ｚ Ｐ ０区的防雷设计 ， 主 入该智能信息系统。 进行综合评价。 要是在 智能建筑 物上 装设避 雷针或 避雷 网防 ｓ 型系统等电位连接网络应仅通过唯一 的 要彻底 改变高等级公路低等级养护的落后 雷。 点 ， 地基 准点 Ｅ Ｐ组合到共用接地系统 状况，任重而道远。只要我们思路清晰，目 既接 Ｒ 标明 根据防雷设计规范，智 能建筑物防雷根据 中去形成 ｓ 型等电位连接图在这种情况下 ， ｓ 设 确 ，勇于创新 ，大胆实践 ，不断总结 ，持续改 其重要性 、 使用性质 、 发生雷 电事故的可能性和 备之间的所有线路 和电缆 当无屏蔽时最好按星 进 ， 经过大家的共同努力 ， 相信一定能探索出一 后果 ， 按防雷要求分三类 ， 通常采用在智能建筑 型结构与各 等电位连接线平行敷设 ，以免产生 条适合我国国隋的养护与管理的新路子。 感应环路。 参考文 献 物上装设避雷网具体做法 ： 曹能建筑物防蕾 美刖 演肆 半 （ 径 米 Ｍ型等 电位连接 网络 一般用 于延伸较 大 『河南省交通厅公路管理局著泽 公路养护管理与 ｌ １ 第—奘防蕾 不大于 ５ 或小于 ６ ｘ ５ ｘ ４ ． 不大于 １ １ 或小于 １ ｘ ｏｏ ｘ ２８ 第＝类防菖 的开环系统 ，该系统 的各金属组件不应 与共用 督察体 系研究和建立 ． ： 民交通 出版社 ， 北京 人 布大 ２ ｘ ｏ 于 ｏ ２ 或小于 ｚ ６ １ 第 防菖 ０７ １ 接地 系统各组件绝缘 。通过多点连接 组合 到共 ２０ ， ． 并形成 Ｍｍ等电位连接 。 实际中在 『王玉顺． ２ １ 高速公路养护管理与改革， 中外公路砚 另外也可以在智能建 筑物上装设避雷针 ， 用系统 中去 ， ０ ， 可根据计 算选择 由单支还是多支避雷针保护智 设备之 间敷设较多的线路和电缆 ，以及设施 和 ２ ０３ 能建筑物 ， 在计算避雷针保 护范围时， 要注意针 电缆从若干处进入该信息系统。 ｌ 澄平扁 速公路养护管理体制的发展方向及对 ３ 阿 在智能建筑物 中，信息 系统 比较复杂 ， 可 翔 交通世界，０ ３ 对不同类别 的防雷 ， 选择不同的滚球半径 。 ２０ ， ２２防雷 击 电磁 脉 冲和雷 电 波侵 入 的设 以采用 把 Ｍ 型 ｓ型等 电位连接 网络组合 在一 『樊建强． ． ４ １ 对高速公路养护体制改�
试谈高层智能建筑防雷工程设计中的问题及应对措施
试谈高层智能建筑防雷工程设计中的问题及应对措施摘要：高层建筑防雷设计已远远超出传统的概念和范畴，是一项系统工程，如果忽视了任何一个细小的环节，都会为以后建筑物的安全使用造成隐患。
因此，在设计之初，就要做到有调查，有计算，有讨论，有针对性。
本文，将就目前高城建筑雷电防护设计存在的问题，提出有效合理的解决措施。
关键词：高层建筑、防雷设计、问题、措施；中图分类号：[tu208.3] 文献标识码：a 文章编号：高度在几十米以上的高层建筑物，闪击距离除了和雷电流的幅值有关，还和建筑物的高度有关。
闪击距离增大时，高层建筑物产生的正空间电荷能够引导下行先导，从而增强了闪击的定位性。
另外，受雷击的高层建筑物及其临近的高层建筑物都有可能产生向上的先导而引发雷击，因此，高层建筑物遭受上行雷击的次数大大增加，这就要求在设计该高层建筑时，不单单是根据国家规定的规范进行设计，还要结合该建筑内外结构用途的特点以及周边环境的特殊情况进行设计，同时适当引进国外先进的防雷理论和设备，保证每个设计产品都是精品。
1.目前高层建筑防雷设计经常出现的问题1.1设计的系统性：防雷设计，要做到因地制宜，应在认真调查拟建建筑物所在地的周边环境、地理地貌、地质情况、气候和灾害性天气特点、土壤、雷电活动规律以及被保护物特点的基础上，详细研究防雷装置的形式及其布置等因素。
而不是单纯的对建筑本身共用做设计。
1.2一些设计方案里主要考虑的是防直击雷措施，而对内部防雷设计则往往是浅尝辄止。
另外主体建筑有防雷设计，但裙房等附属在不能受到主体建筑保护情况下，未设计防雷装置；1.3弱电系统的防雷设计不到位：传输、通信等弱电设备抗冲击、抗干扰能力薄弱，是防雷设计中需要强化的地方。
但现实中弱电设备的防雷设计恰好是大部分设计方案中较欠缺的环节，故近年来弱电设备频遭雷击损坏的现象也愈演愈烈。
1.4引下线位置设计不合理,未考虑到引下线与建筑物的柱之间的规范要求。
1.5忽视了设备等电位连接装置设计：存在着只设计总等电位与卫生间局部等电位装置，而忽略了设备等电位装置的设计。
智能建筑的防雷接地设计
还 必须 考虑 各级之 间 的能量 配合 和解耦 措施 。 在 ＩＣ６０４（ 筑物 防雷 》 ＩＣ６３ ２ 雷 Ｅ １２ （ 建 和 Ｅ １１（ （ 电电磁 脉 冲 的 防护 通 则 》 准 中 ， 标 重点 提 出 了 防
一
建
Ｎ １ ￣ｅ ｉｌ ｏ ８ Ｖｏ ． Ｓ ｒ ａ １ Ｎｍ８ Ｊ ｆ ｆ ２Ｉ Ｉ ｌ
圈
・
建筑 防雷 ・
智 能 建 筑 的 防 雷 接 地 设 计
吉 智 ， 吴 雪冰 吴慎 山 ｒ ，
（． １ 中国矿业 大 学 信 电系，江苏 徐 州 ２ １ ０ ； ２ ０ ８ ２ 徐 州工业 职业技 术 学院 电 气 系，江 苏 徐 州 ． ２ １４ ； ２ １ ０ １ ３ 河南师 范 大学 物 理与 信息 工程 学院 ，河 南 新 乡 ４ ３ ０ ） ． ５０７
外 部 防雷 主要 指建 筑 物 的防 雷 ， 一般 是 防护 直击 雷 ， 是 防雷 技 术 的 主要 组 成 部分 。外 部 防 它 雷 主 要采用 避 雷针 （ 避雷 网 、 避雷 线 和 避雷 带 ） 和 接 地 装置 （ 接地 线 、 地极 ） 以保 护 。 防雷 接 闪器 加 是 专 门用 来 接 收 直 接 雷 击 电流 的 金 属 物 。建 筑 物 的房顶 尤 其 是 房 顶 上 较 突 出 的部 位 （ 房 角 、 如 房脊 、 女儿 墙 与房檐 等 ） 易遭 受 雷 击 ， 置 在 房 最 设
吴慎山 （９９ ） 男， １４ 一 ， 教授 ， 研究方向为通信、 电路与 系统。
４ １．
．
・
建筑防 雷 ・
区域 的 电磁 脉 冲强度 划 分 防 雷 区域 ， 在 不 同的 并
高层智能建筑防雷工程设计中存在的主要问题与对策
高层智能建筑防雷工程设计中存在的主要问题与对策雷电是一种强大的电脉冲波,主要包括四种形式,分别是:直击雷、云闪、电磁脉冲、球形雷。
云闪对于人类影响最小,电磁脉冲对电子设备影响较大,而直击雷和球形雷造成的危害最大。
雷电灾害会严重损坏电讯、电力设备,造成巨大的人员伤亡和建筑物损坏。
而在高层智能建筑中已经遍布了通讯设备和计算机网络设备。
对高层智能建筑如何采取有效的防雷措施,正在被社会普遍关注。
1 高层智能建筑防雷的特点高层智能建筑一般来说都是指地处建筑群边缘或者旷野、高度在20m以上的建筑工程或者城市中50m以上的建筑工程。
随着我国科学技术和社会经济的迅猛发展,高层智能建筑越来越多,每天都有很多的高层智能建筑正在拔地而起。
高层智能建筑具有人员密集、信息设备多、建筑高度高、器件密集度高、很容易被雷击的特点。
尤其是目前高层智能建筑大面积地采用、配备以信息系统为核心的电子设备,而这些设备耐电磁脉冲干扰和耐高电压能力较差,故更容易被雷击。
特别是那些高度超过100m的高层智能建筑,它的高度与可能遭受的雷击次数成正比。
一旦出现雷击损坏,会带来巨大的经济损失和严重的社会影响。
对于高层智能建筑的防雷工作而言,要做到全方位雷电防护,包括地电位反击、雷电波侵入、直击雷防护等。
有效地加强高层智能建筑防雷工程设计,避免或者减少雷电损失极为必要。
2 高层智能建筑防雷设计中存在的问题2.1 对高层智能建筑的雷击风险评估不足雷击风险评估包括设备情况、建筑物使用情况、建筑物所处的气象、土壤、地理等,不可以单纯地基于建筑物使用性质来确定高层智能建筑的防雷类别。
例如重要的高层智能建筑,若按照使用性质和建筑高度来划分,属于一级防雷水平;而如果按照其内部电子设备来看,雷击风险评估属于Ａ级。
Ａ级和一级的防雷水平和防雷措施都差异较大。
安全可靠永远是防雷第一标准,基于“经济合理、技术先进、安全可靠”的防雷工程设计原则,对于这种高层智能建筑,按Ａ级标准来考虑建筑内部防雷措施,按一级标准来考虑建筑外部防雷措施。
高层智能建筑物综合雷电防护措施
２ 雷 击 防 护
２ １ 防 直 击 雷 措 施 ．
直 击 雷 是 指 闪 电 直 接 击 在 建 筑 物 、 他 物 其 体、 大地 或 防雷 装 置上 ， 生 电效 应 、 效应 和 机 产 热
械力 。雷 电直 击 的示意 图如 图 １ 示 。 所
防雷 保护 都是 不 完 善 的 。针 对 高 层 智 能 建 筑 可
摘 要 ｌ以东莞某信息大厦为实例， 从建筑物外部防雷和内部防雷两方面分析了
高 层 智 能 建 筑 物 的 综 合 雷 电 防 护 措 施 。外 部 防雷 措 施 主 要 包 括 直 击 雷 防 护 和 侧 击 雷防护 ； 内部 防雷 措 施 主 要 包 括 等 电 位 联 结 防 护 、 电磁 屏 蔽 防 护 、 用 接 地 防 护 、 共 防
～
建缝坌
圜
一
・
防雷 技术 ・
Ｎｏ６Ｖｏ ３ （ ｅ ｉｌ ．０ ２ ｜ ｌ Ｓ ｒ ３ ） ０ ２ ａ Ｎｏ
高 层 智 能 建 筑 物 综 合 雷 电 德 ， 磔建 文 （ 笼 市防 霄设 施捡 溯 所 ， 一 东笔 东 ４ 广东 ５ ３０ ） ２ ００
雷 电 电 涌 入 侵 。 这 些 雷 电防 护 措 施 可 为 防 雷设 计 人 员 提 供 参 考 。
林冠 文 （９ ｌ ） 男 ， １ ８一 ，
从 事 防 雷 与 电 磁 兼 容
研 究。
关 键 词 ：高层智能建筑 ； 雷电防护 ； 电位 联结 ； 电电磁脉 冲 ； 等 雷 电磁屏 蔽 ； 共
能 遭受 的雷击 破坏 ， 将 高 层智 能 建 筑 的 雷 电 防 可 护 分 为直 击 雷 防 护 、 击 雷 防护 、 电位 联 结 防 侧 等 护、 电磁屏 蔽 防护 、 用接 地 防护 、 共 防雷 电电涌 入
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智能建筑雷电防护设计
【摘要】随着我国经济的快速发展，我国建筑行业也在快速发展，现代高层建筑作为信息时代的必然产物，建筑物的多功能化程度随科学技术的发展而逐步提高，建筑的雷电防护问题是一项将高压强电与低压弱电相结合的多学科汇集、又十分复杂的系统工程，因而对高层建筑的雷电保护也相应的更加复杂多变。
主要介绍了雷电基础知识，智能建筑的防雷设计理念，提出了高层楼宇雷电防护设计的措施。
【关键词】配电系统；等电位连接；雷电保护
雷电的破坏包括：直击雷破坏；闪电感应；闪电静电感应；闪电电磁感应；闪电电涌侵入的破坏。
针对雷电的危害，我们认为防雷必须是全面的。
主要包括以下六方面：控制雷击点（采用大保护范围的避雷针）；安全引导雷电流入地网；完善的低阻地网；消除地面回路；电源的浪涌冲击防护；信号及数据线的瞬变保护。
1.雷电防护设计
1.1雷电防护设计方法
1.1.1外部防雷措施
建筑物本身的防雷，按照国家标准[1]gb50057-2010（建筑物防雷设计规范）的要求，该业务技术大楼为第几类防雷建筑物，防护10/350μs直击雷首次雷电流为150ka。
所以，必须建设防雷设施，设计由避雷网（带）、避雷针或混合组成的接闪器，立柱基础的钢
筋网与屋面板钢筋等应构成一个整体，形成了一个稀疏的法拉第笼。
天线的防雷，主要通过可靠接地、安装直击雷防护装置。
1.1.2内部防雷
（1）接地系统：建筑物内电子设备的信号接地、逻辑接地、功率接地、屏蔽接地和保护接地一般合用一个接地系统，与主筋相连，采用埋地铠装电缆，金属管接地。
电缆屏蔽层必须接地。
为了避免产生干扰电流，信号电缆和1mhz及以下的低频电缆应按一点接地。
对于1mhz以上的电缆，为了保证屏蔽层为地电位，应采用多点接地方式。
接地电阻值的确定，首先要考虑的是防雷防静电接地对接地冲击电阻的要求，同时要考虑大楼内各种设备的稳定运行，避免接入接地系统的设备受外界干扰，防止对电气参数敏感的设备出现性能上的不稳定，综合各种因素决定接地电阻值≤1欧姆。
（2）等电位连接系统：就建筑物而言，这时可以以地梁或环型基础主钢筋作为总等电位连接带（设引出端子）。
按照gb50057-2010的规定，当外来导电物在不同地点进入建筑物时，宜设若干等电位连接带，并应将其就近连到环型接地体、内部环型导体或此类钢筋上，对于埋地进入建筑物的外来导电物，实质上等同于以地梁或环型基础主钢筋作为总等电位连接带。
1.2综合布线系统[2]
综合布线系统包括六个子系统：工作区子系统，水平子系统，管理区子系统，垂直主干线子系统，设备间子系统建筑群子系统。
为现代智能建筑它是一个综合性很强的集合体。
为了不至于线路间的相互干扰而影响正常工作，各种线路应保持相应的距离，在不能保证距离时，必须有分别的屏蔽措施。
同时要注意电源线路及其它的外引通信线路，会在雷击发生时由引入的雷电电磁脉冲说做成的干扰。
1.3供配电系统的防雷
由于供电系统复杂，线路四通八达，极易遭雷击。
供电系统的内、外部浪涌会对一些敏感的电子设备造成损坏，即使是很窄的过电压冲击也会造成设备的电源部分或整个电子设备的破坏。
现场的电源一般有监控中心的电源系统供给，因此供电线路较长，所以此段线路感应的雷电流可能会造成对前端设备监控中心的设备造成冲击，因此需要在监控中心的总供电输出端和现场设备的供电端安装电源spd。
1.4弱电系统的防雷
计算机网络系统的防雷保护包括机房、机房内电源、信号线。
由交流电源供电线路入侵，相线与零线之间、相线与地线之间、相线与相线之间、零线与地线之间产生雷电过电压，在220/380伏电源线上出现的雷电过电压平均可达数万伏，对计算机及网络系统可造成毁灭性（无可修复性）打击；由计算机其他线路入侵；地电位反击电压通过接地体入侵。
通信机房的防雷对象主要有网络设备、通信设备、自动化设备、相关的电源等附属设备及其相互传输各类信号的线缆。
程控交换系统：天馈系统主要是指收发信天线和连接
天线与收发信机的传输线，一般均应由天线、馈线、天线塔等几个要素构成。
天馈系统的防雷主要使天线处在避雷针的保护范围之内；选用合适的spd使得天馈系统安全工作。
2.防雷设计方案
2.1外部防雷
大楼屋面一般采用避雷带和避雷短针相结合保护，屋顶避雷带部分采用ф10圆钢暗敷，部分采用ф12镀锌圆钢暗敷，沿女儿墙及屋面不大于10×10m的网格敷设，女儿墙避雷带支架高出顶面0.1m，支架间距为1m，转角处间距为0.5m，网格支架间距为2m。
自45m以上每层利用圈梁内两根主筋焊接成环状作为防雷电侧击避雷带。
防雷接地引下线利用柱内二根以上主筋，，并预留接地电阻测试点，采用避雷针或网通过全部立柱基础的钢筋（单独的引下线）作为接地体，将强大的雷电流引入大地，其接地电阻不应大于1欧姆。
避雷针、引下线与接地级各连接处应可靠跨焊。
2.2内部防雷
2.2.1接地保护系统[3]
智能建筑采用tn-s系统供电[4]。
变配电所、消防控制室、信息机房、电话总机房、闭路电视机房、广播机房、ba机房、电梯机房等均利用基础钢筋作为共用接地极，电器设备的工作接地及保护接地与建筑物防雷接地均利用大楼的桩基，承台内的钢筋及地梁内的主筋连通作为接地系统的接地装置，接地电阻不应大于1欧姆。
2.2.2供配电系统的防雷
采用多级保护的方式进行保护。
从总配电房到各楼层，机房及重点设备场所均安装浪涌保护器。
注意能量配合：第一级防护，总配电房：雷电通流量不低于60ka；第二级防护，楼层分配电箱：其雷电通流容量不低于40ka；第三级防护，机房、重要设备集中的场所。
防雷插座：重要设备前端。
2.2.3弱电系统的防雷
计算机网络系统的防雷保护：根据该大楼的具体情况，选择网络信号避雷器；网络机房：网络端口（服务器、交换机）；终端设备网络端口（服务器、重要pc机）。
通信机房的雷电防护350m集群通信（天线端（高频头）、天馈线在通讯机房的设备入户端），程控交换机（与电信为光缆，可以不考虑。
如为电缆，则应在通信总线入户端安装spd）（配线架安装spd），在值班室等重要话机前端安装spd。
3.结束语
建筑物其安全要求相对较高，而据统计雷电和过电压破坏的比例呈不断上升的趋势[5]，对人、设备和网络的安全都要注重，否则会造成很大的经济损失和人员伤亡。
本文主要介绍了在智能建筑与雷电防护的结合方面，在外部设施及其各个系统中，应用不同的防雷方案以起到对设备的相应保护，从评估到设计、施工再到应用，建筑物雷电防护都是不可忽视的重要安全保障。
各个系统设备的电器保护也极为重要，我们在做好防雷保护安装工作后，还要实时监
控各设备的运行情况，尤其是雷雨季节前应对接地系统进行检查和维护。
主要检查连接处是否紧固、接触是否良好、接地引下线有无锈蚀、接地体附近地面有无异常，必要时应挖开地面抽查地下隐蔽部分锈蚀情况，测量其接地电阻的大小，如果发现问题应及时处理，总之智能楼宇的防雷保护不容忽视。
【参考文献】
[1]gb50057-2010，建筑物防雷设计规范（2011年版）[s].
[2]刘国林.综合布线系统工程设计（修订版）[m].北京：电子工业出版社，2001.
[3]gb50343-2004，电子信息系统防雷设计规范[s].
[4]gb14050-93，系统接地的形式及安全技术要求[s].。